卫生学第二章第二节水与健康1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 水,1.,掌握饮用水的氯化消毒方法和影响消毒效果的因素，介水传染病的流行特点,2.,熟悉 水资源的种类和卫生学特点，生活饮用水的卫生学要求；水化学污染物对健康的危害；混凝沉淀和过滤处理；紫外线消毒和臭氧消毒的优缺点。,3.,了解,:,我国饮用水水质标准要点；水源选择及卫生防护；,据统计，地球上水的总储量约,13.86,亿,km,3,，约覆盖地球总面积的,71%,，其中,96.5%,是含盐的海洋水，以陆地为生的动物和大多数植物所依赖的,淡水，只占地球总水量的,3%,，且多储存于冰川、雪盖和,750m,以下地层深处，而,便于取用的河水、湖泊水及浅层地下水等淡水资源约为地球储水量的,0.2%,。,一、水源的种类及其卫生学特征,降水,地表水,地下水,降水,降水,(fall water),：是指雨、雪、雹水。,特点,：水质较好，矿物质含量较低，但水量无保证，且在收集与保存过程中容易被污染。,我国的降水量地区分布极不平衡，季节分配也很不均匀，且不同年份差别较大。,影响降水水质因素：降水的水质受大气和降水来源地的影响,降水落到地表面，首先与大气接触，在一定程度上，大气中的物质会溶解在降水中,降水的水源地环境对降水水质也有一定的影响,地表水,（,surface water,）,地表水是降水的地表径流和汇集后形成的水体，包括江河水、湖泊水、水库水等,特点,：水质一般较软，含盐量较少，,浑浊度大，易被污染，细菌含量高自净能力差,影响地表水水质因素：水质主要受地质环境和人类活动等因素的影响,地表水与当地地质长期接触，地表土壤中的物质会溶解在地表水中,人类的活动，特别是人为污染，是影响地表水水质的最主要因素,地表水,封闭型水体：由于四周封闭，水无法流动，又称“死水”，如湖水，水库水等，易污染。,开放型水体：四周未完全封闭，依靠水位的落差，水自高处向低处流动，也称为“活水”，如江水、河水等。抗污染力较高。,地下水,地下水是由于降水和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成,地层,不透水层,由颗粒细小、致密的黏土及岩石构成,透水层,由颗粒较大的沙、砾石组成,能渗水与存水,根据地下水和地壳不透水层的关系及流动情况，地下水可分为：,浅层地下水,深层地下水,泉水,浅层地下水,指潜藏在,地表下第一个不透水层上的地下水,特点：水质物理性状较好，细菌数较地表水少；但在流经地层和渗透过程中，可溶解土壤中各种矿物盐类使水质硬度增加，水中溶解氧因被土壤中生物化学过程消耗而减少,我国农村最常用的水源,深层地下水,指在第一个不透水层以下的地下水,特点：水质透明无色，水温恒定，细菌数很少，但盐类含量高，硬度大,常被用作城镇或企业的集中式供水水源,泉水,是通过地表缝隙自行涌出的地下水,靠重力流出：多来自浅层地下水，水质与浅层地下水相似，较易受污染，水量不稳定,靠压力流出 ：来自深层地下水，水质与深层地下水相似,地下水水质影响因素,-,直接受地表水水质和地质环境的影响：,地下水源于地表水,地表水在流经地表土壤层时，一方面会过滤和吸附地表水中的某些成分，使污染物含量降低，另一方面也会溶解土壤层中的矿物质，而使地下水矿化度增高,生活饮用水水质标准,生活饮用水,：由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水，并明确规定该水的水质必须确保居民终生饮用安全,生活饮用水水质卫生要求,水中不得含有病原微生物和寄生虫虫卵，以保证不发生和传播介水传染病,水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康,水的感观性状良好,应经消毒处理并符合出厂水消毒剂限值及出厂水和管网末梢水消毒剂余量的要求,生活饮用水水质标准,感官性状和一般化学指标,毒理学指标,微生物指标,放射性指标,感官性状指标,1,色：清洁水浅时为无色，深时呈蓝色,饮用水的颜色可由带色有机物（主要是腐殖质）、金属或高色度的工业废水造成,水质标准规定：饮用水色度不应超过,15,度，并不得呈现其他异色,感官性状指标,2,浑浊度：表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度，主要取决于胶体颗粒的种类、大小、形状和折射指数，而与水中悬浮物含量的关系较小,浑浊度的标准单位是以,1L,水中含有相当于,1mg,标准硅藻土形成的浑浊情况，作为,1,个浑浊度单位，简称,1,度,水质标准规定，浑浊度不能超过,1,度,3,臭和味：水中臭味主要是由水中化学污染物和藻类代谢产物引起的，出现异臭味可能是水质污染的信号,例如：湖沼水中因水藻大量繁殖或有机物较多而有鱼腥气及霉烂气，混浊河水常有泥土气或涩味，温泉水有时带硫磺味，水中含有硫化氢时使水呈臭蛋味，水中含氯化钠过多带咸味，硫酸钠或硫酸镁过多呈苦味等,受生活污水、工业废水污染时可呈特殊的臭和味,水质标准规定：洁净水应不具任何臭气和异味,感官性状指标,4,肉眼可见物：指饮用水不应含有沉淀物及肉眼可见的水生生物和令人厌恶的物质,水质标准规定不得含有肉眼可见物,感官性状指标,化学指标,1pH,值：,6.5-8.5,pH,值在,6.5,时并不影响饮用和健康。但,pH,过低可腐蚀管道影响水质，过高又可析出溶解性盐类并降低消毒效果,2,总硬度：不得超过,450mg/L,（以,CaCO,3,计）,饮用硬度高的水可引起胃肠功能暂时性紊乱。此外，硬水易形成水垢，对日常生活有影响。,近年有报道称饮用低硬度水可能与某些心血管疾病有关,3,铝：不超过,0.2mg/L,4,铁、锰、铜、锌：表,2-5,5,挥发性酚、阴离子洗涤剂、硫酸盐、氯化物及溶解性固体：表,2-5,6,耗氧量：有机污染物的 主要化学指标之一,.,3,mg/L,，特殊情况,5mg/L,化学指标,毒理学指标表,2-5,微生物学指标,细菌总数：,100CFU/mL,评价水质清洁度和考核净化效果的指标,总大肠菌群：任意,100ml,水中不得检出,粪大肠菌群：每,l00ml,水样中不得检出,评价水质是否受粪便污染,游离性余氯：,用氯消毒时接触一定时间后，水中所剩余的氯量,接触,30min,，,不低于,0.3mg/L,。,管网末梢不低于,0.05mg/L,放射性指标：总,放射性不超过,0.5,Bq,/L,、总,放射性不超过,1,Bq,/L,。,生活饮用水水质标准,水污染与疾病,概念：水体污染是指人类活动排放的污染物进入水体后，超过了水体的自净能力，使水质和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、种群及组成等发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，甚至危害人体健康或破坏生态环境的现象,水资源污染，生灵涂炭，渔民无鱼可打。,微山湖被污染，渔民无可奈何,微山湖被污染，渔民无可奈何,云南滇池爆发蓝藻,海底油田井喷造成的石油污染,西班牙被原油污染的海岸,受石油污染的小鸟,被污水环抱的一个个村庄,生活在污染水中的群众,水里的死鱼,桶中为被污染的井水,未经处理的高浓度生产废水,造纸工业废水污染河流,被城市垃圾污染的湖泊,被垃圾污染的日内瓦湖,被生活废弃物堵塞和污染的小河,水体污染的来源,生物性污染,工业废水：主要原因,化学性污染,生活污水：日常生活的洗涤废水和粪尿,污水,农业污水：指农牧业生产排出的污水及,降水或灌溉水流过农田或经农田渗漏排出的水,物理性污染,其他：,水污染与疾病,生物性污染：,介水传染病,物理性污染：热污染和放射性污染,化学性污染：急慢性危害和远期危害,水生物性污染,-,介水传染病,介水传染病,就是由于饮用或接触受病原体污染的水而引起的一类传染病。,常见：伤寒、痢疾、霍乱、病毒性肝炎、血吸虫病等,特点：,水源一次大量污染后，可出现暴发性流行,病例的分布与供水范围一致，有饮用同一水源的历史；,一旦对污染源采用治理措施，加强饮用水的净化和消毒，疾病的流行能迅速得到控制,书上例子,水的化学性污染,工农业废水、生活污水,含,大量氮、磷：富营养化,含,有害化学物：急慢性中毒,1.,汞,含汞工业（,汞的开采冶炼、氯碱、化工、仪表、电子、颜料、）,废水、医院口腔科废水、含汞农药,污染水体，沉积在底泥,甲基化,微生物,甲基汞,食物链,生物富集,水的化学性污染,水俣病：当地居民长期食用含甲基汞甚高的鱼贝类而致,慢性甲基汞中毒,(Chronic methyl-mercury poisoning),概念：,人群长期暴露于被汞（甲基汞）污染的环境，主要是水体汞（甲基汞）污染和由此导致的鱼贝类等食物甲基汞污染，造成摄入者体内甲基汞蓄积并超过一定阈值所引起的以中枢神经系统损伤为主要中毒表现的环境污染性疾病。,水俣病（,Minamata,Disease,）,发病机制,水体甲基汞,水生食物链,人 体,氯化甲基汞,胃酸作用,95%-100%,经肠道吸收入血液,氯化甲基汞与血红蛋白巯基结合,脑,肝脏,肾脏,其他组织,随血液分布到,胎儿,胎盘,东南大学公共卫生学院,慢性甲基汞中毒：,长期摄入小剂量,主要靶器官：中枢神经系统,突出症状：神经精神症状,典型症状,(hunter-,russell,综合征,),：,肢端感觉麻木,向心性视野缩小,共济运动失调,语言和听力障碍,临床表现,东南大学公共卫生学院,先天性水俣病（胎儿性水俣病,),母亲在妊娠期由于摄入甲基汞，通过胎盘侵入胎儿脑组织所致的中枢神经系统障碍性疾病。,症状主要有：咀嚼、运动、言语和智力发育障碍等。,水俣病诊断标准,我国,1986,年,11,月颁布的,水体污染慢性甲基汞中毒诊断标准及处理原则,（,GB6989-86,）中，明确提出,:,水体污染所致的慢性甲基汞中毒的概念是长期食用被汞（甲基汞）污染水体的鱼贝类食物，造成体内甲基汞蓄积并超过一定阈值引起以神经系统损失为主的中毒表现,甲基汞吸收：发汞值超过,10ug/g,，,其中甲基汞超过,5ug/g,观察对象：汞吸收的基础上，具有三项体症中的,1,项,2,项,四肢周围型,(,手套、袜套型,),感觉减退,向心性视野缩小,15,度,-30,度,高频部感音神经性听力减退,11dB-30dB,水俣病诊断标准,水俣病诊断标准,慢性甲基汞中毒：汞吸收的基础上，具有三项体征,四肢周围型,(,手套、袜套型,),感觉减退,向心性视野缩小,15,度,-30,度或有颞侧月牙状缺损到,30,度者,高频部感音神经性听力减退,11dB-30dB,具有上述三项体征，但发汞低于,10g/g,时，可做驱汞试验，驱汞后尿中总汞值超过,20g/L,，其中甲基汞超过,10g/L,者，方可诊断为慢性甲基汞中毒。,2.,氰化物,来源：工业废水,无机氰化物：氢氰酸及其盐类,有机氰化物（腈）：丙烯腈和乙腈等,毒作用机制：氰化物经口进入体内，经胃酸作用形成氢氰酸。游离氰基（,CN,-,）与细胞色素氧化酶的含铁辅基结合，形成氧化高铁细胞色素氧化酶，使,Fe,3+,失去传递电子的能力，中断呼吸链，使细胞窒息死亡,危害：,中枢神经系统症状,甲状腺功能低下,水的化学性污染,来源：炼焦炼油、制取煤气、造纸、印染等部门，以及纤维、塑料、橡胶、炸药、农药的生产等。,危害：,急性酚中毒者主要表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝及造血系统损害，黑尿,慢性中毒：记忆力减退，皮疹、瘙痒、头昏、失眠、贫血,致畸作用,使水的感官性状明显恶化,影响水体自净作用,3.,酚类化合物,水的化学性污染,污染来源：绝缘剂、高温润滑剂及油漆、复印纸、粘胶剂及封闭剂的生产过程中作为添加剂。,危害：,由水生食物链富集,蓄积于脂肪组织及各脏器中,致畸、致癌、致突变性仍在研究中,米糠油事件,4.,多氯联苯（,PCBs,）,水的化学性污染,米糠油事件,(PCBs),1968,年,3,月，在日本的北九州市、爱知县一带，突然有几十成只火鸡死亡。不久，发现了一批奇怪的病人：眼睑浮肿，眼分泌物增多，全身起红疙瘩，四肢麻木，肝功能下降，胃肠功能紊乱，有的因医治无效死亡，受害者达,1,万多人。这就是米糠油事件。,米糠油事件波及日本,20,多个府县，使整个日本陷入一片混乱。日本北九州一家粮食加工公司的食用油厂在生产米糠油时，用多氯联苯作为脱臭工世中的热载体，由于生产管理不善，多氯联苯混入米糠油中，食用这批被污染的米糠油的人，发生了中毒甚至死亡。,改良饮用水质的卫生对策,水源选择及卫生要求,水质良好,水量充足,便于防护,技术和经济上合理,水质良好,只经过加氯消毒者，总大肠菌群每,100ml,水样最大可能数不应超过,200,个；经净化处理和加氯消毒者，总大肠菌群每,100ml,水样不应超过,2000,个,水源水的感官性状和一般化学指标，经净化处理后应符合饮用水水质标准的要求,水源水的毒理学和放射性指标，必须直接符合饮用水水质标准的要求,使用地面水作为水源时，耗氧量不应超过,4mg,L,，,五日生化需氧量不应超过,3mg,L,高氟区和碘缺乏区应分别选用含氟和含碘适宜的水源水；当采用高氟水源时应采取除氟措施；当水源水碘化物含量低于,l0ug,L,时，应采取补碘措施,水量充足,：,水源水量应能满足城镇或居民点的总用水量，并考虑到近期和远期的发展,便于防护,有条件的优先选择地下水；,地面水做水源取水点应设在城镇和工矿企业上游,技术和经济上合理,：,方便群众取用,水源水的卫生防护,集中式给水,:-,自来水,水源集中取水,-,净化消毒,-,输水管、配水管网,-,水站和城镇用户,优点：有利于水源的选择和防护；易于采取水质改善措施，保证水质良好；用水方便；便于卫生管理与监督,缺点：水质一旦遭污染，危害面较广,分散式给水,：,直接从水源分散取水,农村居民主要取水方式,集中式给水的卫生防护,地表水：,应设卫生防护带,在取水点周围不小于,100m,半径的水域内，应设有明显标志，不得从事一切可能污染水源的活动,河流取水点上游,1000m,至下游,100m,内，不得排入工业废水和生活污水，沿岸不准堆放废渣、垃圾、有毒物品；,采用地下水：井壁应严密不漏水，井周围应有一定卫生防护带，不得有污染源存在,分散式给水,的卫生防护,井水卫生防护,应注意选址和井的结构,地面水卫生防护,取水点周围,25-30m,范围内不得有污染源；江河水应采用分段或分时用水；较大的湖区可分区供水，同时应禁止可能污染饮水水源的一切活动,水的净化,目的：通过,混凝沉淀、过滤处理,，,降低,水中的悬浮物质和胶体物质，,清除,水中可能存在的原虫包囊以及大大降低水中微生物含量，,改善,水的感官性状,混凝沉淀,定义：在天然水中加入混凝剂，使水中的悬浮颗粒和胶体物质互相粘附聚合成较大颗粒，然后从水中沉降下来的过程,混凝沉淀,原理：,压缩双电层作用,电中和作用,吸附架桥作用,SiO,2,m,nSiO,3,2-,2,（,n-x,）,H,+,2x-,2xH,+,胶核,负电位形成离子,束缚正离子,自由正离子,吸附层,扩散层,胶粒,胶团,压缩双电层作用,电中和作用：,投入水中的混凝剂，经水解后形成带正电荷的胶粒，这些胶粒和水中原来带负电荷的颗粒相互吸引达到电中和而凝聚,吸附架桥作用,：一些高分子混凝剂和金属盐类混凝剂在水中能形成链条状聚合物，这些聚合物具有强烈的吸附细小颗粒作用，当它吸附大量的颗粒物质缠结在一起形成较大的网状结构，起到架桥作用,常用混凝剂：,金属盐类：铝盐（,明矾,常用、硫酸铝、三氯化铝,等）,铁盐（三氯化铁、硫酸亚铁等）,高分子化合物：聚合氯化铝和碱式氯化铝,聚丙烯酰胺,金属盐类,铝盐：,优点：腐蚀性小，混凝效果好，使用方便，且对水质无不良影响,水温低时，絮凝体形成慢且松散，效果不如铁盐。,铁盐：三氯化铁,优点：,pH,适用范围广（,5,9,）；生成的 絮凝体大而紧密；对低温低浊度的混凝效果较铝盐好,缺点：腐蚀性极强；固体易潮解；水处理后含铁高,高分子混凝剂,碱式氯化铝：,优点：药液腐蚀性小；,pH,适用范围宽；且处理后水的,pH,值下降小；絮状体形成快且颗粒大而紧密；对低温低浊或高浊高色水效果均好；成本较低,缺点：产品多为土法生产，质量无法保证,聚丙烯酰胺：,优点：对高浊和低浊水效果均好,缺点：价格昂贵，产品中含有少量为聚合的丙烯酰胺单体，其毒性较高,混凝沉淀,影响因素：,水中微粒的性质和含量,水温,水的,pH,值和碱度,水中有机物和溶解盐含量,混凝剂的种类和用量,混凝剂的投加方法、搅拌强度和反应时间等,过滤,过滤：是指浑水通过滤料层,(,砂、砾石等组成,),，水中悬浮颗粒和微生物等杂质被截留在过滤层上或滤层中，而达到净化的过程,原理：,筛除作用,接触凝聚作用,沉淀作用,水的消 毒,目的：,杀灭水中的病原体,:,细菌、病毒、寄生虫等使,水质符合细菌学指标要求防止介水传染病发生,方法：,物理方法：煮沸、紫外线、超声波等,化学方法：氯、二氧化氯、臭氧、过氧化物、溴、碘、高锰酸钾等,氯化消毒,消毒剂,：漂白粉,Ca(OCl)Cl,、漂白粉精,Ca(OCl)2,、液氯,有效成分,-,有效氯,:,含氯化合物中具有杀菌能力的有效成分,含氯化合物分子团中氯的价数大于,-1,者均为有效氯,氯化消毒原理,Cl,2,+H,2,O,HOCl,+H,+,+,Cl,-,HOCl,H+OCl,2Ca(OCl)Cl+2H,2,O Ca(OH),2,+2,HOCl,+CaCl,2,Ca(OCl)2+2 H2OCa,（,OH,）,2+2,HOCl,氯的杀菌作用机制,HOCl,体积小，为中性分子，具有较强渗入细胞壁的能力,为强氧化剂，能损害细胞膜使其通透性增加，导致细胞内,Pr,、,DNA,、,RNA,等物质漏出,能影响和干扰多种酶系（如：氧化磷酸葡萄糖脱氢酶中的巯基，使糖代谢受阻，导致细菌死亡）,HOCl,病毒核酸的致死性破坏,氯消毒方法,普通氯化消毒：,0.5-2mg/L,过量氯消毒法：,污染比较严重时，加过量氯与水中，消毒后的水，可用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或活性炭脱氯,持续加氯消毒：,影响氯化消毒效果的因素,1,、加氯量和接触时间,需氯量：因杀菌、氧化有机物以及某些氯化反应等所消耗的氯量,余氯：加氯氧化杀菌后剩余的氯量,加氯量：除满足需氯量外，为了抑制水中残存细菌的繁殖，管网中尚需维持少量剩余氯,加氯量,=,需氯量,+,余氯,余氯量,游离性余氯（指,HOCl,和,ClO,-,）,化合性余氯（指,NH,2,Cl,和,NHCl,2,）,加氯接触,30min,后，有,0.3mg/L,0.5mg,/L,的,游离性余氯,2,、水的,pH,值,：,HOCl,H,+,+,OCl,-,pH,值不宜过高,pH9.0,：,OCl,-,100%,pH=7.5,：,HOCl,OCl,-,杀菌效果：,HOCl,OCl,-,80,倍,影响氯化消毒效果的因素,3,、,水温：,水温高、杀菌作用快水温升高,10,杀菌率提高,2-3,倍,4,、水的浑浊度,颗粒吸附微生物，影响效果,消毒前应先进行净化处理,5,、微生物的种类和数量,对氯的耐受性：肠道病毒,肠道细菌,影响氯化消毒效果的因素,其他消毒方法,253nm,处消毒力最强,消毒方式：浸入式；水面式,优点：接触时间短、效率高、不影响水的臭和味,缺点：无持续杀菌作用、耗资大,O3,为强氧化剂，能氧化细菌膜，使渗透性发生改变,优点：效果好；用量少；接触时间短；,pH,值适用范围广；不影响水的感官性状；不产生副产物,缺点：技术要求高；投资费用大；投加量不易调节；需用第二消毒剂,煮沸消毒,紫外线消毒,(3),臭氧消毒,(4,),碘消毒,You should maste,生活饮用水水质卫生要求,介水传染病的定义及流行特点,水质选择及卫生要求,水的净化的目的,氯化消毒及影响氯化消毒效果的因素,